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恭喜,作為一個科學家,你開始迷信了

時間:2019-09-22 22:26:36        來源:

無數次熬夜、屢戰屢敗屢敗屢戰地做著同一個實驗,然而實驗起眼或者不起眼的變量和參數實在太多。你開始懷疑一切,開始每次改變小小的一點條件(雖然你可能覺得有些條件根本不應該影響到你的實驗結果),希望找到傳說中的金手指,然后,突然有一天,你竟然奇跡般地把煎熬了很久的實驗做出來了!

你開始歸納總結,你試圖還原一切細節,然后,你很可能會把你功的經驗歸結于那天你穿了某件“幸運衣服”,戴了某個“幸運飾品”,或者實驗前做了某個不同尋常的小動作…… 從此,為了避免再次經歷這樣的煎熬(雖然你心里知道其實這是不可避免的),你會在每次重要的實驗前試圖再次穿上那件“幸運衣服”,戴上那個“幸運飾品”,偷偷地重復做某個奇怪的小動作……

恭喜,作為一個科學家,你開始迷信了。

拿我曾經熱戀的結構生物領域來說吧,晶體學估計應該算是科學小迷信的重災區了——特別是,如何養出一枚好晶體來。

長個晶體,

一定要用自家胡須?

晶體學這門學科的一個主要任務,是獲得分子的三維結構。漂亮的三維結構, 靠的就是一套漂亮的衍射數據。但是,要獲得這樣一套衍射數據,首先得有一個漂亮的晶體;而諸如蛋白質這種極度復雜的大分子,長成一顆好晶體往往難如登天。

即使數據收集和結構解析的方法在日新月異地發展,蛋白質結晶過程中晶核的形成、晶體的生長還有結晶過程中高度的有序性常常都不是實驗能夠精確控制的,因此,蛋白質晶體的生長常常被認為是一門“藝術”遠多于“科學”。某些時候,一個蛋白質結構的解析可能只需要一個晶體就夠了。所以,為了這一顆寶貝的晶體,圈內流傳著很多的傳奇故事

比如說,晶體生長有一種優化IShu/ target=_blank class=infotextkey>技術,叫種晶法(seeding),簡而言之就是用一個工具把一個液滴中的已經形成的晶核或者長得不好的微小的晶體引入新的液滴中,輔助晶核的形成或者改變結晶的進程。各種各樣的工具針對這一方法被開發出來用于轉移晶核,比如說毛細玻璃管、白金絲、甚至動物的毛發和胡須等等[1]。

貓胡須就是其中一種帶點迷信色彩的小工具,幫助很多人獲得過成功,甚至有一篇文獻討論過貓胡須為什么比各種其他工具更有優勢[2]。貓胡須崇拜曾經登峰造極,某位大神甚至一定堅持要用自己家里的某只貓的胡須來點晶體,他精心收集了這只貓的很多根貓胡須,并不厭其煩地推薦給同事,并鄭重其事地強調這根貓胡須是他成功的關鍵,因為他所有的晶體都是這樣長出來的。

嗯,當然,貓胡須因為它的細軟和韌性,尤其是胡須表面角質層形成的特殊的重疊嵌合結構成為了在溶液中捕獲微小晶核的神器,而被廣泛用來制作結晶優化過程中做seeding的魔棒;但是,如果說非得用某只特定的貓的胡須的話,我覺得也只有真愛才能解釋了……

一位晶體學研究者Alexej Dick和未知來源的貓胡須(可能是他自家的)。圖片來源:mdc-berlin.de

還有另一位大神迷信每次做結晶實驗之前,一定要三五天不能洗頭,這樣他才能如愿地拿到自己心儀的晶體,因為據說他所有的晶體都是這樣長出來的!嗯,我們常常在私下里竊笑,難道不是因為好多天不洗頭,頭皮屑掉到了長晶體的液滴中了嗎?要知道,這些微小的異物有時候會被作為晶核誘導蛋白晶體的生長的。

當然,誘導晶體生長的方法很多,不是每一個人都喜歡這么重口味的。有一個業內口口相傳的故事是,某位大神在結晶實驗設置好之后,喜歡把做好的結晶板(就是將蛋白和結晶溶液混合好的16孔板)放在車上開出去幾個小時,他堅信只有這樣才能長出晶體來。嗯,我們都知道靜置能讓晶體不受干擾慢慢地長大,但是有時候,震蕩其實也能促進晶核的形成啊。

我還聽到一個故事,但這個故事就完全沒法解釋了:在一個晶體學的實驗室里,曾經來了一個韓國學生,她在晶體實驗的柜門上貼了兩個Hello Kitty的小貼畫以后,整個實驗室半年顆粒無收,引發眾怒。果斷地把Hello Kitty 換成大恐龍,立刻恢復正常。從此實驗室只見大恐龍不見小Kitty了。

hello kitty:怪我咯??

迷信口口相傳

大家都躲不掉

晶體學里長晶體是門藝術,迷之影響因素太多,甚至能獲得論文討論的待遇;別的領域里的小迷信就多半不登大雅之堂,只能作為八卦私下流傳。但這些小迷信程度并不見得就輕,有些反而變本加厲。

比如說,有朋友告訴我,他的同事在做完實驗后,在等待結果的過程中,會用十字架項鏈壓住自己的實驗樣品,誰也不許動。——我完全有理由相信在地球的另一些地方,可能會有人把故事中的十字架換成一尊彌勒佛或者其他什么的。還有很多科學家沉迷于各種吉利數字,明明實驗流程上要求離心10分鐘,非得自己設置成9.9分鐘;明明1分鐘的反應孵育時間,非得用1分20秒,總是迷信這樣才能給自己帶來好運,才能把那個該死的實驗做出來。

曾經有物理學家嘲笑我,就你們做生物的人神神叨叨的,我們做物理的是很理性很客觀的。嗯。有可能……不過,那個著名的“木桌子效應”是怎么回事?

費米當年在做放射性實驗的時候,一共發現了22種能夠和中子發生反應的物質。奇怪的是,所有的這些實驗在他的木桌面上做得很好,大理石桌面就很糟糕,史稱“木桌子效應”。面對這個靈異事件,費米想起了查德威克曾經發現石蠟能讓中子減速,于是給出了這樣的猜想:中子有快有慢,而木桌子和石蠟里的氫原子能把快中子變慢,這樣在木桌子上用中子撞擊某些物質時,就增加了中子打破其他原子核的效果。為了驗證這個效果,他用石蠟和水做了實驗,發現反應效率果然大大增加了。

再后來……費米因為發現慢中子的核反應,而獲得了貝爾獎[3,4]。

為什么科學家也會迷信?

自然科學的每一個領域,或多或少都被類似的科學小迷信給侵入了。 有一些小迷信,如費米的木桌子,如貓胡須,看起來雖然荒誕,但其實有它背后的科學原理;而另一些小迷信,則似乎毫無根據。以嚴謹客觀為標識現代科學,以理性邏輯縝密而著稱的科學家,為什么有時候也會沉迷于熱衷于這些在外人看來無法理喻的小迷信呢?

說到底,雖然接受了職業訓練,但科學家也是人啊

前不久《自然》職業專題刊登了一篇評論文章作者肯達爾·鮑威爾(Kendall Powell)探討了科學家的那些小迷信和各種“儀式”。文章認為,“這些東西使科學真正打上了個人印記”,“有證據表明,儀式能夠緩解焦慮,降低壓力水平。文中他提到了電生理學家和神經生物學家常常一刻也不愿意離開自己的實驗,甚至不去廁所,只是為了能一直癡癡地盯著監控設備,而這其實毫無必要,因為儀器會忠實地記錄所有的現象;與此相反,很多分子生物學家們則不會時刻監控自己的實驗,因為擔心多看一眼都會給實驗結果帶來“不詳”。還有一個學生會經常取消周五的計劃,因為她發現每次她這么干的時候,自己的小鼠研究就會更成功。還有一些考古學家會選擇一塊形狀特殊的石頭畫上眼睛作為“圖騰”來崇拜,監視著每天的挖掘情況,等等,不一而足[5]。

而搞科研的都知道,科學很多時候是一個孤獨的旅途,尤其對于基礎研究來說,無論目標如何引人入勝,通往目標的路常常遍布荊棘不可琢磨。在實驗的煎熬中,我們慢慢學會了用這樣一些小迷信來緩解自己在實驗中或者等待實驗結果的焦慮和壓力,讓自己得以堅持下去,去尋找迷霧后的真實,混沌中的規則

康涅狄格大學的實驗人類學家迪米特里斯·夏加拉塔(Dimitris Xygalatas)說,“我們知道世界是一個非常混沌的地方,部分都不由我們控制。但我們可以哄哄自己”[5]。

此言深得我心。科學小迷信就是這樣一些無傷大雅的小儀式,在我們一本正經,甚至還充滿虔誠地在實驗中踐行著這些小迷信的時候,我們的心中其實一片雪亮,哪些可能有用哪些完全沒用我們都知道,但我們喜歡這樣去緩解我們的焦慮啊。當我們看到周圍的同事以不同的但是同樣不靠譜的方式堅持著這些小迷信的時候,我們可能不屑一顧但心有戚戚,我們會在心里默默地說一句:“你高興就好!”不是嗎?

Os Profanos

微博讀者發言選登

眾多死磕結晶的同學

有話說

  • @尼斯LochNessie:我的第一個晶體就是在貓胡子的幫助下長出來的,我們實驗室還有馬尾巴呢,都挺好使噠。文章里提到的日常迷信,不如說是科學家對未知細節的敬畏吧

  • @我要養只小熊貓:貓咪胡須接種晶體原來起源于迷信嗎?心疼大師兄家里胡須被剪禿了的貓咪……說到實驗迷信想起來有幾個月蛋白晶體一直重復不出來,后來純化儀壞掉的舊泵終于修好了,用舊的把備用的替換下來之后晶體就又重復出來了……迷之烏龍

  • @二八月亂翻書:作為一個生長人工晶體的表示你得對你的設備好好的,機魂愉悅才會成功。。。。。。

  • @陷入修羅場的MADAO:同樣作為實驗狗,每次等待結晶的時候我都會用手死死抱著冰箱。

  • @惜放喵:老師給我們展示結晶實驗,發現只有用一堆科學作業墊著時才能長出來,用其他本子就不行了

  • @白愚癡:昨天實驗室里做雜多酸的時候我提出整點結晶學效應:從整點開始結的晶體形狀最佳。玄學,玄學

  • @決戰兵器櫪木:師姐說過以前的師兄在畢業最后關頭因為掉進去一根頭發而養出了原先怎么養也出不來的單晶,我忽然覺得我脫發是有原因

儀器乖乖,要聽話~

  • @ clematis掐死拖延癥:在香港實驗室學了一招,養細胞要拿黃色便利貼寫禱文…不染菌,狀態好,p<0.05妥妥的

  • @ titan學霸kuma翻開書說:我大學的時候馬弗爐上貼了一張太上老君的照片hhhh

  • @uipopw:馬福爐用之前是要開光的

  • @happybookmonster:我讀研的時候,我們實驗室一直有個怪現象:做PCR一定不能中途停下來休息,如果你休息了一天到幾天,回來的時候PCR就擴不出來了(實驗條件沒變)。還有一個怪現象:做質粒轉化,所有人都是只有第一次成功,以后的反而全失敗了。

  • @Cielyuan:以前我也是對比嗤之以鼻的。現在每次PCR前都要洗手梳頭有條件就洗個澡

  • @谷冥子:非常嚴肅的說:是的!我現在每次測材料的電壓之前,都會燒香拜伏特!拜完了伏特之后心里踏實!

  • @吃肉女:實驗室有一個師姐做微囊的,有自己專用的一套小燒杯,作為反應容器,而且不許任何人亂動,不做實驗的時候就封存起來。。。。

  • @東夏雪:最近上儀器前都要夸儀器乖,好讓它們乖乖走樣

  • @EVA-朔望:做實驗的那天必穿總裁的shine衛衣~~

  • @泠無_賜我只貓吧:我做實驗迷信到只用一支特定的筆記結果。。。有次忘記帶結果就發生了炸試管的悲慘事故,直接長記性了

  • @CDplayer:(我個人的羞恥小癖好是做實驗前掰斷一根回形針以示決心

  • @madingdingdingdingding:我記得原來周二要做實驗我中午一定要吃兩個三明治,后來我就胖了

  • @喵曉楠:老師:要是跑pcr檢查了好幾遍什么問題都沒有,還是跑不出來怎么辦?我:???老師:給自己放半天假再來做

  • @鈴村健子:哈哈哈有趣!想起我們學校據傳曾經有個實驗室自從把一個培養箱搬到另一個房間去之后就再也做不出結果了,后來把培養箱又搬回了原來的地方就好了。用老師的話說,生命科學,有時候是玄學啊!!!

夜班之神請保佑我(的病人)!!

  • @換錦花:我們有,不吃包子,喝水果花茶,夜班前一定要洗澡,喝zero可樂,等等玄學

  • @飄著的貓月:夜班穿黑衣服帶特定頭花夜班大神保佑保佑

  • @jessssssica龜: 醫療圈日常迷信:不能換班,值班不能吃西瓜和芒果,不能干織毛衣或者繡十字繡之類的私活,不能立“今天好像不是很忙”之類的flag。。剩下的就靠天生氣場。。。真的有人一值班就特別忙

喪盡天良!

喵星討伐戰艦正在路上!

  • @花落成蝕: 真是在用奇怪的方式膜拜貓啊……

  • @作威作福的兔猻:貓崇拜無處不在啊

  • @建筑史教師萬謙:擼貓有理!

  • @洛紫星晨:貓貓是必備的!

  • @1324fc:我有一個小癖好,就是收集我們家主子掉的胡子…攢了好多了…

  • @新來的小王八:前排兜售貓胡子

  • @虎喵fireworks:明白了,現在還缺一只貓

  • @喵家最近胖成球了:我也收集了很多根我家貓的胡子,沒準什么時候能發揮作用

  • @青青__想去Live啊啊啊啊:再見吧去哪里找貓胡子啊

  • @逍和遙的小帆船:稍微留心一下貓窩,我經常在貓窩和貓爬架下面撿到主子們的胡子并且一直在收藏

  • @ 金心禎:我把這篇推薦給我學腫瘤的朋友。她馬上剪了家里主子3cm的胡須。只不過主子好像不太開心

  • @指南w:

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